An approach towards description and identification of a class of random fields
Une Approche vers la Description et l'Identification d'une Classe de Champs Aléatoires
Résumé
A new approach towards description of random fields on the $\nu$ -dimensional integer lattice $Z^\nu$ is presented. The random fields are described by means of some functions of subsets of $Z^\nu$ , namely $P$-functions, $Q$-functions, $H$-functions, $Q$-systems, $H$-systems and one-point systems. Interconnection with classical Gibbs description is shown. Special attention is paid to quasilocal case. Non-Gibbsian random fields are also considered. A general scheme for constructing non-Gibbsian random fields is given. The solution to Dobrushin's problem concerning the description of random field by means of its one-point conditional distributions is deduced from our approach. Further the problems of parametric estimation for Gibbs random fields is considered. The field is supposed to be specified through a translation invariant local one-point system. An estimator of one-point system is constructed as a ratio of some empirical conditional frequencies, and its uniform exponential and $L^p$ consistencies are proved. Finally the nonparametric problem of estimation of quasilocal one-point systems is considered. An estimator of one-point system is constructed by the method of sieves, and its exponential and $L^p$ consistencies are proved in different setups. The results hold regardless of non-uniqueness and translation invariance breaking.
Une nouvelle approche de la description des champs aléatoires sur le réseau entier $\nu$-dimensionnel $Z^\nu$ est présentée. Les champs al'eatoires sont décrits en terme de certaines fonctions de sous-ensembles de $Z^\nu$ , à savoir les $P$-fonctions, les $Q$-fonctions, les $H$-fonctions, les $Q$-systèmes, les $H$-systèmes et les systèmes ponctuels. La corrélation avec la description Gibbsienne classique est montrée. Une attention particulière est portée au cas quasilocal. Les champs aléatoires non-Gibbsiens sont aussi considérés. Un procédé général pour construire des champs aléatoires non-Gibbsiens est donné. La solution du problème de Dobrushin concernant la description d'un champ aléatoire par ses distributions conditionnelles ponctuelles est déduite de notre approche. Ensuite, le problème de l'estimation paramétrique pour les champs aléatoires de Gibbs est considéré. Le champ est supposé spécifié en terme d'un système ponctuel local invariant par translation. Un estimateur du système ponctuel est construit comme un rapport de certaines fréquences conditionnelles empiriques. Ses consistances exponentielle et $L^p$ uniformes sont démontrées. Finalement, le problème nonparamétrique de l'estimation d'un système ponctuel quasilocal est considéré. Un estimateur du système ponctuel est construit par la méthode de "sieves". Ses consistances exponentielle et $L^p$ sont prouvées dans des cadres différents. Les résultats sont valides indépendamment de la non-unicité et de la perte de l'invariance par translation.